(57)【要約】【課題】  補助ミラーを封止管に接着剤なしで取り付けることにより、放電ランプが破損せず、しかも、光出力が低下しないランプ装置を提供することにある。【解決手段】  本発明のランプ装置は、ガラス製の発光管１０と両端にガラス製の封止管１１，１２を有する放電ランプ１を取り囲むように反射鏡２が配置され、放電ランプ１の一方の封止管１１が反射鏡２の頂部開口２２に挿入され、他方の封止管１２が反射鏡２の前方開口方向に向かって延在し、他方の封止管１２には、中心に貫通孔３１０を有するガラス製の補助ミラー３が、他方の封止管１２に挿通され、補助ミラー３の貫通孔３１０内面に複数の突起部３１ａが形成され、突起部３１ａが他方の封止管１２の外面に溶着されていることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製の発光管と両端にガラス製の封止管を有する放電ランプを取り囲むように反射鏡が配置されたランプ装置において、
前記放電ランプの一方の封止管が反射鏡の頂部開口に挿入され、他方の封止管が反射鏡の前方開口方向に向かって延在し、
前記他方の封止管には、中心に貫通孔を有するガラス製の補助ミラーが、当該他方の封止管に挿通され、
前記補助ミラーの貫通孔内面に複数の突起部が形成され、当該突起部が前記他方の封止管の外面に溶着されていることを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記補助ミラーは、封止管の外周に沿って形成された固定部と、当該固定部から放電ランプの管軸から離間する方向に伸びる光反射部を有し、
前記固定部の厚みは０．５から２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放電ランプから放射された光を反射鏡を用いて反射するランプ装置に関し、特に、放電ランプの封止管に補助ミラーを取り付けたランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターの光源として利用されているランプ装置は、放電ランプと、その放電ランプを囲むように配置された反射鏡とよりなるランプ装置が知られており、放電ランプから放射された光のうち、反射鏡の開口方向に放射された光を再び反射鏡に戻して、光利用率を上げる技術が知られている。
このような技術は、特開２００５−１１５９６号に記載されている。
【０００３】
図５を用いて、従来のランプ装置を説明する。
放電ランプ１はガラス製の発光管１０とその両側にガラス製の封止管１１，１２が形成されている。反射鏡２は反射面２１が回転楕円面であり、反射鏡２の頂部開口２２に封止管１１が挿通された状態で、封止管１１が接着材によって頂部開口２２に固定されることにより、放電ランプ１と反射鏡２が一体に組み合わされたものである。
そして、反射鏡２の前方開口方向に向かって延在する封止管１２には、補助ミラー３が取り付けられている。
図６は、封止管への補助ミラーの取り付け状態を示す一部拡大断面図である。
この補助ミラー３は、ガラス製であって、固定部３１と反射部３２を有し、固定部３１は中心に貫通孔３１０を有し、封止管１２に補助ミラー３の貫通孔３１０を通し、貫通孔３１０の内面と封止管１２の外面の間に接着剤４を充填し、補助ミラー３を封止管１２に固定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１５９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなランプ装置の場合、封止管１２に補助ミラー３を取り付ける際に接着剤４を使用しているが、この接着剤４は、耐熱性を有する必要からセラミック系接着剤であって、骨材と呼ばれるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などのセラミック粉末と、粉末同士を結着させるバインダーにより構成されている。
【０００６】
このバインダーには、Ｎａ、Ｌｉなどのアルカリ金属が混入されており、接着剤の加熱硬化工程や、ランプ点灯時に封止管１２が高温状態になるなどして、アルカリ金属が封止管１２を構成しているガラス中に入り込み、封止管１２に埋設された金属箔の箔浮きを助長させることがあり、封止管１２が破損するという問題があった。
【０００７】
さらには、補助ミラー３は光出射方向に設けられており、ランプ点灯中に接着剤４がランプからの光を受け極度に加熱され、接着剤４中に含まれているＳｉ系物質、例えば、シロキサンなどの物質が浮遊し、この物質が発光管１０や反射鏡２の内面に付着し、光出力を低下させる問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、補助ミラーを封止管に接着剤なしで取り付けることにより、放電ランプが破損せず、しかも、光出力が低下しないランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のランプ装置は、ガラス製の発光管と両端にガラス製の封止管を有する放電ランプを取り囲むように反射鏡が配置されたランプ装置において、前記放電ランプの一方の封止管が反射鏡の頂部開口に挿入され、他方の封止管が反射鏡の前方開口方向に向かって延在し、前記他方の封止管には、中心に貫通口を有するガラス製の補助ミラーが、当該他方の封止管に挿通され、前記補助ミラーの貫通口内面に複数の突起部が形成され、当該突起部が前記他方の封止管の外面に溶着されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のランプ装置は、請求項１に記載のランプ装置であって、特に、前記補助ミラーは、封止管の外周に沿って形成された固定部と、当該固定部から放電ランプの管軸から離間する方向に伸びる光反射部を有し、前記固定部の厚みは０．５から２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のランプ装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のランプ装置によれば、反射鏡の前方開口方向に延在する封止部に、補助ミラーが取り付けた構造であるので、反射鏡の開口方向に放射された光を補助ミラーで再び反射鏡に戻して、光利用率を上げることができる。
そして、補助ミラーを封止管に接着剤なしで取り付けることにより、放電ランプが破損せず、しかも、光出力が低下しないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の放電ランプ装置の説明図である。
放電ランプ１は石英ガラス製の発光管１０とその両側に石英ガラス製の封止管１１，１２が形成されている。
発光管１０の最大外径は１０ｍｍであり、封止管の外径は６．０ｍｍである。
【００１３】
発光管１内には、水銀、ハロゲンガス、及び希ガスが封入されている。
水銀は、点灯時における水銀蒸気圧が１５０気圧以上となるように０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上封入されている。水銀量は、温度条件によっても異なるが、所望の水銀蒸気圧に応じて適宜変更することができる。
希ガスは、点灯始動性を改善するため、例えばアルゴンガスが５ｋＰａ〜５０ｋＰａ程度、例えば１３ｋＰａ封入されている。
ハロゲンは、沃素、臭素、塩素などが水銀その他の金属との化合物の形態で封入され、封入量は、１０−６〜１０−１μｍｏｌ／ｍｍ３の範囲であって、例えば３．０×１０−４μｍｏｌ／ｍｍ３である。その機能は、ハロゲンサイクルを利用した長寿命化も存在するが、本発明の放電ランプのように極めて小型で高い内圧を有するものにおいては、発光管の失透防止を主な目的としている。
【００１４】
反射鏡２はガラス製であって、反射面２１が回転楕円面であり、反射鏡２の頂部開口２２に封止部１１が挿通された状態で、封止部１１が接着材によって頂部開口２２に固定されることにより、放電ランプ１と反射鏡２が一体に組み合わされたものである。
【００１５】
反射鏡２の前方開口方向に向かって延在する封止管１２には、補助ミラー３が取り付けられている。
この補助ミラー３は、石英ガラス製であって、固定部３１と反射部３２を有している。
反射部３２の反射鏡２側の反射面３２ａには、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５のいずれかを含む高屈折率膜とＳｉＯ２よりなる低屈折率膜を交互に積層した反射膜が形成されており、発光管１０内のアークスポット位置を中心とした球面状になっている。
そして、発光管１０内のアークスポットから放射された光のうち、反射鏡２の前方開口側に出射された光を、この補助ミラー３２の反射面３２ａで捕捉して、反射鏡２に戻し、再び反射鏡２で反射されて不図示の第２焦点に集光して利用するものである。
【００１６】
図２は、封止管に取り付ける前の補助ミラーの斜視図である。
補助ミラー３の反射部３２の最大直径Ｌ１は１０ｍｍであり、発光管１０の最大外径の±１０％の最大直径である。
補助ミラーの最大直径Ｌ１が発光管の最大外径より１０％以上大きくなると、反射鏡から反射される光を遮断することになり、一方、補助ミラーの最大直径Ｌ１が発光管の最大外径より１０％以上小さくなると、補助ミラーで捕捉される光の割合が小さくなる。
固定部３１は、内部に貫通孔３１０を有し、内径Ｌ２は６．５ｍｍであり、封止管１２の外径に対して＋５％から＋１０％の範囲の寸法形状である。
【００１７】
固定部３１の貫通孔３１０の内面には、間隔を空けて複数の突起部３１ａが形成されている。この実施例において、突起部３１ａは３箇所設けられており、この突起部３１ａは、補助ミラーを型によって製造する際、予め型に突起部となる凹部を形成しており、型にガラスを流し込んで、固定部３１の一部にガラス製の突起部を製造するものである。また、突起部３１ａは、貫通孔３１０の形成側面から０．３〜０．５ｍｍ突出している。
【００１８】
図３は、補助ミラーを封止部に取り付ける工程説明図である。
図３（ａ）に示すように、補助ミラー３の貫通孔３１０内に封止管１２を通し、補助ミラー３の位置合わせを行い、その後、突起部３１ａが位置する固定部３１の外面部分のみをバナーで加熱して、図３（ｂ）に示すように、突起部３１ａと、突起部３１ａに対向する封止管１２の表面が互いに溶融して溶着固定される。この溶着固定される部分を符号ｂで示す。
【００１９】
図４は、図１中Ａ−Ａ断面図であり、補助ミラー３は、固定部３１の突起部３１ａが封止管１２の外面と間隔を空けて３点で溶着固定され、補助ミラー３が封止管１２に固定されるものである。この溶着固定される部分を符号ｂで示す。
また、補助ミラー３の固定部３１と封止管１２との間には、溶着された部分以外は、空隙Ｋが形成されている。
なお、図４では封止部１２内の金属箔や内部リード棒は省略している。
【００２０】
つまり、従来技術のように接着剤を用いることなく、補助ミラーを封止管に取り付けることができるので、封止管に接着剤に含まれていたアルカリ金属などの不要な物資が入り込むことがなく、封止管に埋設されている金属箔の箔浮きが起こらず、また、接着剤から浮遊して問題となっていたシロキサン等の不要な物資が発生せず、この結果、封止管が破損せず、しかも、発光管や反射鏡が汚染されず、常に、光出力が安定するものである。
【００２１】
また、図２中、固定部３１の厚みｔは０．５〜２．０ｍｍであり、図４に示すように固定部３１は突起部３１ａと封止部１２が３箇所ｂ部分で溶着固定されているだけあり、他の部分は空隙Ｋが形成さえているので、封止管１２と補助ミラー３が高温状態になっても、固定部３１の溶着されていない部分ｃが撓んで負荷を吸収することができ、放電ランプ１が点灯・消灯を繰り返しても、封止管１２と補助ミラー３が共に破損することがないものである。
【００２２】
補助ミラーは、反射鏡２の前面開口の開口形状と、相似形がよい。これは、反射鏡の前方開口の開口形状が矩形の場合、補助ミラーの反射部が同じ矩形である。
これは、反射鏡から反射された光を遮光する割合が最も小さく、しかも、効率よく補助ミラーで光を捕捉でき、放電ランプから放射された光を効率よく反射鏡に戻すことができるからである。
【００２３】
また、図１に示すランプ装置において、補助ミラー３の反射部３２の封止部１２より上方側の反射面に、赤外線透過紫外線可視光反射膜を形成すると、この上方の反射部３２から反射された紫外線と可視光が発光管１０の下部の最冷点に戻され、発光管の最冷点を加熱することになり、発光管１０内の水銀を効率よく蒸発させることができ、発光効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の放電ランプ装置の説明図である。
【図２】本発明の放電ランプ装置の封止管に取り付ける前の補助ミラーの斜視図である。
【図３】本発明の放電ランプ装置において、補助ミラーを封止部に取り付ける工程説明図である。
【図４】図１中Ａ−Ａ断面図である。
【図５】従来の放電ランプ装置の説明図である。
【図６】図５の放電ランプ装置における封止管への補助ミラーの取り付け状態を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１        放電ランプ
１０      発光管
１１      封止管
１２      封止管
２        反射鏡
３        補助ミラー
３１      固定部
３２      反射部
３１ａ    突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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